专利名称：晶圆器件单元混合扫描方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造工艺，更具体地说，本发明涉及一种晶圆器件单元混合扫描方法。
背景技术：
随着集成电路工艺的发展以及关键尺寸不断缩小，工厂引入了更加先进、更加昂贵的缺陷检测设备以满足对在线工艺步骤的品质监控的要求。其中亮场缺陷检测机台就是应用最为广泛并且有着很高灵敏度的一类机台。具体地说，由于生产过程中生产机台故障，生产环境污染等诸多因素的影响，晶圆缺陷问题也会随之而来，并且缺陷的大小形态直接影响晶圆产品的质量及可靠性，其中大范围缺陷问题对晶圆产品质量的影响尤为严重，由于目前器件尺寸越来越小，亮场缺陷扫描机台常用C2C扫描方式(C2C指cell to cell即小范围 器件单元比对方式)进行扫描，这种扫描方式对于小尺寸器件单元的缺陷敏感度很高，但对大范围的缺陷类型却无法正常判断，对扫描质量及产品性能造成很大的风险。目前业界对于C2C扫描方式缺失大范围缺陷问题并没有实质性的解决方法，想要保证小尺寸器件扫描精度也要顾及大范围缺陷捕捉率就需要一种新颖的晶圆缺陷扫描中避免大范围缺陷缺失的扫描方法，设计这种全方位的扫描方法也是亮场半导体缺陷扫描机台的迫切需要。由此，希望能够提供一种既可以保证小器件单元的缺陷扫描精度也可以避免大范围缺陷缺失，从而准确有效的对晶圆进行扫描，提高晶圆产品质量的晶圆器件单元混合扫描方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种既可以保证小器件单元的缺陷扫描精度也可以避免大范围缺陷缺失，从而准确有效的对晶圆进行扫描，提高晶圆产品质量的晶圆器件单元混合扫描方法。为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种晶圆器件单元混合扫描方法，其包括采用D2D模式的扫描步骤在一个器件单元集合中，通过不同裸片之间的比对，计算差值，从而确定缺陷位置；采用C2C模式的扫描步骤在所述器件单元集合中，在每一个裸片中，通过裸片中重复出现的器件单元之间的相互比对，计算差值，从而确定缺陷位置。优选地，所述晶圆器件单元混合扫描方法还包括总体缺陷位置确定步骤根据采用D2D模式的扫描步骤中确定的缺陷位置以及采用C2C模式的扫描步骤中确定的缺陷位置，确定所述器件单元集合中的所有缺陷位置。优选地，在总体缺陷位置确定步骤中，当采用D2D模式的扫描步骤和采用C2C模式的扫描步骤都确定所述器件单元集合的同一区域存在缺陷时，保留采用C2C模式的扫描步骤中确定的所有缺陷位置；并且对采用D2D模式的扫描步骤中确定的缺陷位置进行分析，滤除小于单个器件单元面积的缺陷，而保留其它缺陷位置。优选地，器件单兀集合是一块SRAM区。优选地 ，所述晶圆器件单元混合扫描方法用于铜金属研磨制程工艺。根据本发明，通过器件单元混合扫描技术，在缺陷扫描过程中，同时运用C2C与D2D的扫描方式，通过精确对比和计算，全面的对晶圆进行扫描，既保留C2C模式下良好的扫描灵敏度也在加入D2D的扫描特点后避免了大面积缺陷缺失的问题。
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中图I示意性地示出了 D2D模式的示意图。图2示意性地示出了 C2C模式的示意图。图3示意性地示出了 C2C模式中大面积缺陷缺失原因的示意图。图4示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆器件单元混合扫描方法的流程图。需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施例方式为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。为了解决C2C扫描方式缺失大范围缺陷问题，本发明设计了一种新型的扫描方式及方法来解决上述问题。在此方式方法的支持下既可以保证小器件单元的缺陷扫描精度也可以避免大范围缺陷缺失，从而准确有效的对晶圆进行扫描，提高晶圆产品质量。具体地说，晶圆缺陷扫描常用的扫描方式有两种，C2C模式和D2D (die to die)模式。具体来说D2D模式是通过裸片(die)与裸片之间的比对(例如图I中的第一裸片diel与第二裸片die2之间的对比)，计算差值，从而确定缺陷位置的方法。而C2C是指在同一个裸片((例如图I中的裸片dieO)中，通过重复出现的器件单元之间的相互比对(例如图2中的裸片dieO的第一单元Cl和第二单元C2之间的对比)，计算差值，从而确定缺陷位置的方法。相比之下，C2C模式比D2D模式有更高的灵敏度，因为它对比范围小精度高，对器件单元间的微小差异有很高的敏感度，但要求有重复出现的图形器件；而D2D模式的扫描方式对比范围大，灵敏度较之较低，但对晶圆表面图形没有特殊要求。目前半导体技术迅猛发展，器件尺寸越来越小，重复存储单元越来越多，C2C扫描模式被广泛应用，与之而来的大面积缺陷缺失的问题也随之而来，为了避免这样的问题出现，本发明设计一种新颖的扫描方法。具体地说，在本发明中，器件单元混合扫描技术是在缺陷扫描过程中，同时运用C2C与D2D的混合扫描技术，通过精确对比和计算，全面的对晶圆进行扫描，既保留C2C模式下良好的扫描灵敏度也在加入D2D的扫描特点后避免了大面积缺陷缺失的问题，将两种常用的扫描模式相结合的一种新颖的有效的缺陷扫描方法。具体地，发明人对C2C模式中大面积缺陷缺失原因进行了分析，发现当一个器件单元集合(通常指一块SRAM区)出现大面积缺陷时(例如图3中的封闭曲线CVl内的所有单元都存在缺陷)，缺陷区域覆盖众多单独的器件单元，如果这一区域使用C2C的扫描方式进行比对，那么缺陷区域内的异常器件单元间的差异就不在明显，因此在比对的过程中无法识别异常器件单元，造成这种大面积的缺陷无法被识别。基于上述分析，发明人提出在一个器件单元集合(例如在一块SRAM区)同时运用C2C模式和D2D模式两种扫描对比方式，既保证了对器件单元集合中细小缺陷的高灵敏度，也通过D2D的方式避免了大面积缺陷的缺失。进一步地，当同一区域的缺陷在两种不同的扫描方式下出现重复时，保留C2C模式下的所有缺陷并且对D2D模式下的缺陷进行分析，滤除小于单个器件单元面积的缺陷，由于微小缺陷有C2C模式的高灵敏度保证，因此只保留D2D模式的超大型缺陷类型。更具体地说，图4示意性地示出了根据本发明实施例的晶圆器件单元混合扫描方法的流程图。 如图4所示，根据本发明实施例的晶圆器件单元混合扫描方法包括采用D2D模式的扫描步骤SI:在一个器件单元集合(例如在一块SRAM区)中，通过不同裸片之间的比对，计算差值，从而确定缺陷位置；采用C2C模式的扫描步骤S2:在所述器件单元集合(例如在一块SRAM区)中，在每一个裸片中，通过裸片中重复出现的器件单元之间的相互比对，计算差值，从而确定缺陷位置。优选地，根据本发明实施例的晶圆器件单元混合扫描方法还包括总体缺陷位置确定步骤S3 :根据采用D2D模式的扫描步骤SI中确定的缺陷位置以及采用C2C模式的扫描步骤S2中确定的缺陷位置，确定所述器件单元集合中的所有缺陷位置。优选地，在总体缺陷位置确定步骤S3中，当采用D2D模式的扫描步骤SI和采用C2C模式的扫描步骤S2都确定所述器件单元集合的同一区域存在缺陷时，保留采用C2C模式的扫描步骤S2中确定的所有缺陷位置；并且对采用D2D模式的扫描步骤SI中确定的缺陷位置进行分析，滤除小于单个器件单元面积的缺陷，而保留其它缺陷位置(即，由于微小缺陷有C2C模式的高灵敏度保证，因此只保留D2D模式的超大型缺陷类型)。例如，在铜金属研磨制程工艺的缺陷检测中，利用器件单元混合扫描技术进行扫描，既可以通过C2C模式的缺陷扫描保证对SRAM区细小缺陷的灵敏度(例如metal damage，常见于SRAM区域的细小缺陷)也通过D2D的扫描模式准确的判断晶圆表面是否存在大面积的金属膜残留(例如Cu residue,由于金属膜研磨异常所造成的大面积铜金属残留污染)此外，需要说明的是，说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种晶圆器件单元混合扫描方法，其特征在于包括 采用D2D模式的扫描步骤在一个器件单元集合中，通过不同裸片之间的比对，计算差值，从而确定缺陷位置； 采用C2C模式的扫描步骤在所述器件单元集合中，在每一个裸片中，通过裸片中重复出现的器件单元之间的相互比对，计算差值，从而确定缺陷位置。
2.根据权利要求I所述的晶圆器件单元混合扫描方法，其特征在于还包括总体缺陷位置确定步骤根据采用D2D模式的扫描步骤中确定的缺陷位置以及采用C2C模式的扫描步骤中确定的缺陷位置，确定所述器件单元集合中的所有缺陷位置。
3.根据权利要求I或2所述的晶圆器件单元混合扫描方法，其特征在于，在总体缺陷位置确定步骤中，当采用D2D模式的扫描步骤和采用C2C模式的扫描步骤都确定所述器件单元集合的同一区域存在缺陷时，保留采用C2C模式的扫描步骤中确定的所有缺陷位置；并且对采用D2D模式的扫描步骤中确定的缺陷位置进行分析，滤除小于单个器件单元面积的缺陷，而保留其它缺陷位置。
4.根据权利要求I或2所述的晶圆器件单元混合扫描方法，其特征在于，器件单元集合是一块SRAM区。
5.根据权利要求I或2所述的晶圆器件单元混合扫描方法，其特征在于，所述晶圆器件单元混合扫描方法用于铜金属研磨制程工艺。
全文摘要
本发明提供了一种晶圆器件单元混合扫描方法。在一个器件单元集合中，通过不同裸片之间的比对，计算差值，从而确定缺陷位置。在所述器件单元集合中，在每一个裸片中，通过裸片中重复出现的器件单元之间的相互比对，计算差值，从而确定缺陷位置。根据采用D2D模式的扫描步骤中确定的缺陷位置以及采用C2C模式的扫描步骤中确定的缺陷位置，确定所述器件单元集合中的所有缺陷位置。当采用D2D模式的扫描步骤和采用C2C模式的扫描步骤都确定所述器件单元集合的同一区域存在缺陷时，保留采用C2C模式的扫描步骤中确定的所有缺陷位置；并且对采用D2D模式的扫描步骤中确定的缺陷位置进行分析，滤除小于单个器件单元面积的缺陷，而保留其它缺陷位置。
文档编号H01L21/66GK102856227SQ20121035294
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者王洲男, 龙吟, 陈宏璘 申请人:上海华力微电子有限公司